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LFP-921B 断路器保护及自动重合闸装置技术说明书

时间:2011-01-30


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LFP-921B 断路器保护及自动重合闸装置技术说明书

LFP-921B 断路器失灵保护及自动重合闸保护装置

1. 适用范围 LFP-921B 是由微机实现的数字式断路器保护与自动重合闸装置, 装置功能包括自动重合 闸, 断路器失灵保护,三相不一致保护和死区保护,本装置适用于各种电压等级的断路器 1 1 结 2 线与角形结线。 LFP-921B 在 LFP-921A 基础上修改,主要修改内容为: 1:增加了充电保护功能(CPU1) 。 2: “HHKK” 将 输入接点改为 “重合闸先合投入” 同时内部相关逻辑功能做相应修改 , (CPU2) 。 2. 装置的主要性能及特点 2.1 本装置有三个独立的单片机: a) CPU1 为断路器失灵保护,三相不一致保护和死区保护; b) CPU2 为自动重合闸; c) CPU3 用于通信及数据管理,内设整机总起动元件,该起动元件与 CPU1 和 CPU2 保护 在电子电路上(包括数据采集系统)完全独立,动作后开放保护出口电源.另外,CPU3 还作为人 机对话的通讯接口。 保护整组复归后,CPU3 接收并整理,显示,打印 CPU1 与 CPU2 来的跳合闸报 告及电压电流波形。 2.2 断路器失灵保护具有分相判别的相电流元件,采用按相接线方式。 具备零序电流开放元 件,低功率因素开放元件及负序电流开放元件,供用户选择使用。 2.3 装置具有不一致保护功能,当断路器某相断开,线路上出现非全相时,可经不一致保护 回路延时切除三相,可选择经过零序电流元件开放以提高可靠性。装置还具备两相跳闸短延时 联跳第三相的功能。 2.4 装置具有死区保护功能,当断路器和 CT 之间出现保护死区时,本装置可快速切除死区 故障。 2.5 重合闸为一次自动重合装置。能实现综合重合闸方式,单相重合闸方式,三相重合闸方 式及停用方式。同时,与 LFP-900 系列线路保护配合实现特殊重合闸方式。 a) 可由保护起动和不对应起动; b) 用数字充电方式构成一次合闸脉冲回路,未充好电时, 禁止重合出口,充电指示灯不 亮, 并经控制字使重合闸沟通三跳回路动作; c) 单相和三相重合时间可分别整定,三相重合闸经控制字可整定为检无压或检同期重 合,还可整定为不检定重合方式; d) 1 1 结线线路同一侧的两台重合装置的重合顺序可切换,后合侧延迟时间可整定,先 2 重合开关合于故障时,后合重合装置立即闭锁并发三跳命令。
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3. 技术数据 3.1     3.2      3.3    3.4   

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额定数据 直流额定电压: 交流额定电压: 交流额定电流: 额定频率: 功耗 交流电流回路在额定电流时: 交流电压回路额定功耗: 直流电源功耗: 正常 跳闸 电源 工作电源:

220V,110V 允许偏差 +15%, 100V, 57.7V 5A, 1A 50HZ <1VA/Φ (In=5A) <0.5VA/Φ (In=1A) <0.5VA/Φ 50W 80W ±12V ±5V 24V 允许偏差±0.2V 允许偏差±0.15V 允许偏差±2V

-20%

  

              

光耦隔离电源: 主要技术指标 3.4.1 CPU3 装置总起动元件 1) 电流突变量起动元件ΔL∑Q 定值固定为: 0.2In 2)零序过流起动元件 定值范围: 0.1In ~ 10In 定值误差: < 5% 3.4.2 CPU1 断路器失灵保护 1) 起动元件 ΔL∑Q 定值固定为: 0.2In 零序过流起动元件定值范围: 0.1In ~ 10In 2) 起动失灵保护的过流元件 LAH , LBH , LCH , LAL , LBL ,LCL 整定范围: 0.1In ~ 10In 定值误差: < 5% 3) 起动死区保护的过流元件 LSQ 整定范围: 0.1In ~ 10In 定值误差: < 5% 4) 起动低功率因素的过流元件 LPL 整定范围: 0.1In ~ 10In 定值误差: < 5% 5) 判断电流有无的低定值过流元件 LA ,LB ,LC 定值固定为: 0.06In 6) 起动失灵保护、三相不一致保护的零序过流元件 L01 , L02 定值范围: 0.1In ~ 10In 定值误差: < 5% 7) 起动失灵保护的低功率因素元件 PL

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0 0 0 0

定值范围: 45 ~ 90 (其中 86 ~ 89 为该元件退出) 0 定值误差: < ±5 8) 起动失灵保护的过电压元件 Uzd  定值范围: 60V ~ 90V  定值误差: < 5%  9) 失灵、死区、不一致保护动作时间: 0.01 ~ 6S  3.4.3 CPU2 自动重合闸  1) 起动元件 ΔL∑Q 定值固定为: 0.2In 零序过流起动元件定值范围: 0.1In ~ 10In  2) 判断电流有无的低定值过流元件 LA ,LB ,LC  定值固定为: 0.06In  3) 线路、母线无电压判别元件 UXL<, UML<  定值固定为: 0.3Un±5%  4) 线路、母线有电压判别元件 UAXH>, UBXH>, UCXH>  定值固定为: 0.7Un±5%   5) 检同期角度 DGCH 0 0  定值范围: 0 ~ 90 0  定值误差: < ±5  6) 单重、三重时间 TD , TS 0 ~ 6S 3.5 允许环境温度 0 0  正常工作条件: -5 C ~ 40 C 3.6 抗干扰性能符合国标 GB6162-85 3.7 绝缘耐压满足国标 GB7261-87 4. 装置原理 4.1 装置的整体构成  装置的整体构成见图 4.1            

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低通滤波

液晶显示 及键盘

串行通讯

IA I'A IB I'B IC I'C I0 I'0
VFC

MONI

断路器 保护 CPU1

+E

出口 继电器

重合闸 CPU2

开关量输入

光 隔

UXA UXB UXC UXN UM UMN

图 4.1 装置整体方案 4.2 交流输入电流、电压接线说明 装置输入一组 TA,TV 共 4 个电流, 输入 4 个电压,如图 4.1 所示, (1)交流电流输入接线  4 个电抗互感器输入电流, IA ,IB , IC ,I0 取自本断路器 CT 的二次的一组线圈,经 VFC 变换为高频数字脉冲信号分别引至 CPU1 供失灵保护、三相不一致保护等断路器保护用、CPU2 供重合闸用及 MONI 作起动元件用(单独的 A/D 变换) 。
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(2)交流电压输入接线 一般情况下 4 个输入电压, UXA , UXB , UXC 引入本线路或元件的电压互感器的电压, UM 接任意相母线电压。在重合闸投单重方式(后合断路器不经有压判别)或重合闸不投入及发变 组三跳起动失灵不经与电压相关判据时,可不接电压。 4.3 各 CPU 的作用  装置共设三个 CPU, CPU1 为断路器失灵保护、充电保护、三相不一致保护和死区保护, 有独立的起动元件。  CPU2 为自动重合闸,有独立的起动元件。  CPU3 即 MONI 模件,内设置装置的总起动元件, 起动后开放出口继电器正电源。 CPU1, CPU2 的出口跳合闸回路均经 CPU3 总起动元件开放。CPU3 还作为通讯管理机, 负责三个 CPU 之间的 通讯及人机对话和对外部通讯。 4.4 装置的总起动元件  总起动元件由三部分构成: (1) 测量断路器电流的 IA , IB , IC 工频变化量的幅值, 其判据为:    

?I Φ max > 1.25?I T + 0.2 I n I n 为额定电流 ?I T 为浮动门坎, 随着电流变化量输出增大而逐步自动增高, 取 1.25 倍可保证门坎 ?I Φ max 是取三相电流中工频变化量最大一相的半波积分值

电压始终高于不平衡电流输出。  (2) 零序过流起动元件,零序过流门坎值可以整定, 零序过流继电器满足条件,起动元件 就动作。  (1),(2)判据任一项满足时, 总起动元件动作并展宽 7 秒, 去开放出口继电器正电源。  (3) TWJ 起动元件,当 HHKK 为”1”时,任一相 TWJ 动作而前述两项判据不满足时, 开放出 口 15 秒。 4.5 保护的程序结构

主程序

通讯中断处理 程序

采样滤波
NO

故障起动?
Yes

故障计算 处理程序

正常运行 处理程序

  图 4.2 保护的程序结构 每一 CPU 的基本程序结构见图 4.3, 主程序按固定的采样周期接受采样中断进入采样及计 算程序,除管理 CPU(CPU3), 只有在主程序中允许接受通讯中断与 CPU3 交换数据。 采样部分执行电流电压的采样、 滤波及数据整理。 当起动元件动作时, 进入故障测量程序,

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进行各种故障的测量计算, 发出跳合闸命令。当起动元件未动作时, 执行正常运行程序, 例如 检查开关位置, 检查 PT 断线, 电流电压自动零漂调整等。起动元件的整组复归时间为最后一 次操作后 7 秒。 程序采用实时数据计算, 在每一个采样周期完成全部计算。另外, 在故障计算程序中, 故 障测量是平行计算的, 相当于各测量元件同时并行工作。因此, 本保护有较高的固有安全性和 可靠性。 4.6 保护部分(CPU1)  CPU1 内设有断路器失灵保护,三相不一致保护和死区保护。 断路器失灵保护和死区保护的有关输入量的处理见方框图 4.4;方框图 4.5 表示了联跳 回路、两相联跳三相、死区保护的动作逻辑;方框图 4.6 则表示了失灵保护和三相不一致保护 的动作逻辑。 图中所用的符号说明:  LQ: 起动元件; TWJA、TWJB、TWJC: 分别为 A、B、C 相的跳闸位置继电器 HHKK: 开关在合后位置;  TA, TB ,TC: 外部输入的 A, B, C 相跳闸信号;  LAH , LBH , LCH: 分别为 A, B, C 相起动失灵保护的高定值过流元件; LA,B,CH: 起动失灵保护的高定值过流元件任一相动作时动作; LSQ: 起动死区保护的过流元件任一相动作时动作;  L01: 起动失灵保护的零序过流元件;  L_POW: 发变三跳起动失灵保护的低功率因素开放元件;  I2_OV: 发变三跳起动失灵保护的负序过流开放元件;  LA,B,CL: 起动三相失灵的低定值过流元件, 任一相动作时动作;  TABC1: 母线与线路三相跳闸信号;  TABC2: 远跳, 过电压, 发变三跳信号;  LA , LB , LC: 分别为 A, B, C 相过流元件,起动值为 0.06In; LA,B,C: 起动值为 0.06In 的过流元件,任一相动作时动作;  SW1: 失灵保护经零序过流元件开放;  SW3: 投入时收到外部跳闸信号时失灵保护瞬时联跳相应相;  SW4: 投入低功率因素元件开放的发变三跳起动失灵保护;  SW5: 投入经零序过流元件开放的发变三跳起动失灵保护;  SW7: 投入负序过流开放的发变三跳起动失灵保护; SW8: 投入死区保护。

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CA10 CA9 CA8 DD1 DD2 DD3 线 路 PT 第 一 组 CT UAX UBX UCX IA1 IB1 IC1

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TWJC TWJB ≥1 TWJA IMAX I∑ △I>1.25△It+0.2In I0>I0QZD ≥1

起动 LQ

CA2 CA3 CA4 CB1 CB2 CB3 CC3 CB4 CC6 开 关 量 输 入

TWJA TWJB TWJC TA TB TC 重合先合 TABC1 线路三跳 TABC2 发变三跳 + -

I∑

I0>L01 I0>L02

L01失灵 L02不一致 LSQ I2_OV
LAH(失灵) LBH(失灵) ≥1 LCH(失灵) LAL(失灵) LBL(失灵) ≥1 LCL(失灵)

IMAX>LSQZD

I2>I2ZD

IA>SLHZD IB>SLHZD IC>SLHZD IA>SLLZD

LA.B.CH

DD21 DD22

直 流

IB>SLLZD IC>SLLZD IA>0.06IN IB>0.06IN IC>0.06IN

LA.B.CL

LA LB LC

≥1

LA.B.C

ФA=∠(UA,IA)>PLZD & IA>IPLZD

ФC=∠(UC,IC)>PLZD & IB>IPLZD ≥1

低功率因素 L_POW

ФC=∠(UC,IC)>PLZD & IC>IPLZD

  

图 4.3 断路器失灵保护和死区保护输入量处理

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LA LB LC LAH LBH LCH LA.B.CH LQ TA & & & & &

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SW3(LT) SW3(LT) SW3(LT) SW3(LT)

& & &

高 定 值 联 跳

≥1

&

≥1 两 相 跳 闸 联 跳 TJA 三 相

TB

≥1

&

&

TC

≥1

&

&

&

&

15 ms 0

≥1

≥1
≥1

不一致动作

&

延时三跳

&

≥1

TJB

TABC1 ≥1 TABC2

失灵动作
≥1

SW8(SQ)

≥1

TJC
死 区 保 护

TWJA TWJB TWJC

& &

TSQ

0 死区动作

LSQ LA.B.C

图 4.4 联跳回路及死区保护动作逻辑图

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LA.B.CH TABC1
≥1

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&

20 10

≥1

&

TABC2 LA.B.CL & & &
SW4(PL) SW7(I2) SW5 ST0

& 延时三跳 TABC

非 故 障 相 失 灵 发 变 三 跳 失 灵 经 辅 助 判 距

L_POW I2_OV L01(SL)

TST 0

≥1

≥1

E

TSL 0
≥1

失灵动作SL 跳相邻断路器 闭锁重合 BC

SW1 L0SL

死区动作

& TA LAH TB LBH TC LCH
TWJA

& & &
≥1

失 灵 保 护

LA
TWJB

& & &

&

& &
SW2 BYZ TBYZ 0 不一致保护 动作

LB
TWJC

LC L02(BYZ)

≥1

SW6 BYZ0

不 一 致 保 护

图 4.5

失灵保护及不一致保护动作逻辑图

瞬时联跳回路  该回路经 SW3 由用户设定, 当收到 A, B, C 单相跳闸信号时,而且该相高定值电流元件动 作,经 SW3 瞬时起动分相跳闸回路 TA、TB、TC。当收到三相跳闸信号 TABC 或 TABC2 时,而且任一 相高定值电流元件动作, 经 SW3 瞬时起动分相跳闸回路 TJA、TJB、TJC。

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联跳三相回路 当收到而且仅收到二相跳闸信号时, 经 15ms 延时联切三相。联跳三相回路中 A, B, C 相 跳闸均保持信号,两两相与后分别为 AB, BC,CA 二相的跳闸保持信号, 如有二相以上跳闸, 这 时三相又不动作, 则短延时 15ms 后发三相跳闸。 死区保护回路 某些结线方式下(如断路器在 CT 与线路之间)CT 与断路器之间发生故障时,虽然故障线 路保护能快速动作,但在本断路器跳开后,故障并不能切除。此时需要失灵保护动作跳开有关 断路器。 考虑到这种站内故障,故障电流大,对系统影响较大。而失灵保护动作一般要经较长的延 时,所以 LFP-921B 中考虑了动作时间比失灵保护快的死区保护。 死区保护的动作逻辑为:当装置收到三跳信号 TABC1、TABC2 , 或 TA 、TB 、TC 同时动作, 这 时过流元件 LSQ 动作,对应断路器跳开,装置收到三相 TWJ, 受 SW8(SQ)控制经整定的时间 延时(TSQ)起动死区保护。出口回路与失灵保护一致,动作后跳相邻断路器。 断路器失灵保护 1: 故障相失灵 按相对应的线路保护跳闸接点和失灵过流高定值都动作后先经可整定的延 时(TST)发三相跳闸命令跳本断路器三相,再经可整定的延时(TSL)发失灵保护动作跳相邻 断路器。故障相失灵可通过整定控制字 SW1(L0SL)选择是否经可整定定值(L01)的零序过 流开放。 2: 非故障相失灵 由三相跳闸输入接点保持失灵过流高定值动作元件, 并且失灵过流低 定值动作元件同时动作,此时输出的动作逻辑先经可整定的延时(TST)发三相跳闸命令跳本 断路器三相,再经可整定的延时(TSL)发失灵保护动作跳相邻断路器。 3:发、变三跳起动失灵 由发、变三跳、收远跳、等起动的失灵保护可分别经低功率因 素、过电压、和零序过流三个辅助判据开放。三个辅助判据均可由整定控制字投退。 输出的动作逻辑先经可整定的延时(TST)发三相跳闸命令跳本断路器三相,再经可整定的延 时(TSL)发失灵保护动作跳相邻断路器。 失灵保护及死区保护动作均闭锁重合闸。  注: 低功率因素元件动作原理 装置采用比相器算法构成低功率因素元件,其动作条件:

| cos Φ |< cos Φ ZD
式中: Φ 为一相电压与电流的相角差测量值

Φ ZD 为装置整定值 PLzd, 整定值范围为 45 0 ~ 90 0 。
实际计算中,当装置整定为 Φ ZD 时, 低功率因素元件动作范围是

Φ ZD < Φ < 180 ? Φ ZD , 180 + Φ ZD < Φ < 360 ? Φ ZD 。
 断路器三相不一致保护 当不一致保护投入(SW2 BYZ=“1”),任一相 TWJ 动作, 且无电流时, 确认为该相开关在跳 闸位置, 当任一相在跳闸位置而三相不全在跳闸位置,而且操作把手在合后位置时, 则确认为 不一致, 受 I02 经 SW6 BYZ 控制, 经可整定的延时(TBYZ)不一致保护动作,跳本断路器三相。 充电保护 充电保护用两段电流和时间定值均可设置的带延时的电流保护实现。电流取自本断路器 CT, 与断路器失灵保护共用。 充电保护可经充电保护投入压板及整定值中相应段充电保护投入 控制字投退。

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注意:I 段充电保护在断路器合上的 400ms 后(由 TWJ 为“0”判断路器是否合上) ,将自

TWJA TWJB TWJC I>ICD1

≥1

0

400MS CDBH1 & TCD1 0 ≥1

充 电 保
充电保护投入压板
& LQ

I>ICD2

TCD2

0

CDBH2



动退出。 图 4.6 充电保护逻辑示意图 4.7 自动重合闸(CPU2) 自动重合闸的有关输入量的处理见方框图 4.7;方框图 4.8 表示自动重合闸“充、放电” 回路的逻辑;方框图 4.9 则表示了自动重合闸的动作逻辑。 
CC10 母 线 PT 线 路 PT 第 二 组 CT UAM 充电完成 TWJC TWJB ≥1 TWJA IMAX I∑ UXA<0.3UN UM<0.3UN △I>1.25△It+0.2In I0>I0QZD ≥1

CA10 CA9 CA8 DD7 DD8 DD9

UAX UBX UCX IA2 IB2 IC2

&

起动 LQ

CA2 CA3 CA4 CB1 CB2 CB3 CC3 CB4 CC6 CC1 开 关 量 输 入

TWJA TWJB TWJC TA TB TC 重合先合 TABC1 线路三跳 TABC2 发变三跳 CH1

≥1

无压UL

UA>0.7UN UXA>0.7UN Ф(M,X)<DGCH

&

有压 UH

&

同期满足

IA>0.06IN IB>0.06IN IC>0.06IN

LA LB ≥1 LC & & & &

LA.B.C 单重 三重 综重 停用

CC2 CC4 CC5

CH2 低气压 闭锁重合

DD21 DD22

直 流

+ -

 图 4.6 自动重合闸的有关输入量的处理方框图

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UAX<0.3UN UBX<0.3UN UCX<0.3UN

&

LA.B.C
& & 0 1S
手合加速准备

手 合 加 速 准 备

TWA TWB TWC LQ

≥1

重合停用 装置报警 闭锁重合 TABC2 失 灵
400MS 0

&

Tcdzd 0

充电完成

≥1

重 合 闸 充 电 逻 辑

合闸压力不足

合闸压力不足

重合闸起动

&

400MS

0

重合停用 装置报警 闭锁重合 TABC2 失 灵 ≥1

重合闸发出 合于故障 后合闭重 单重方式

重 合 闸 放 电 逻 辑

TWA TWB TWC

& &

10MS 0

图 4.7 自动重合闸“充、放电”回路逻辑框图

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TWA

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≥1

SW6(TWJD)

+E
UXA>0.7UN UXB>0.7UN

TWB
SW7(TWJS) 单重方式

&

SW9(UH) &
TYSZD 0

TWC LQ TA TB TC TABC
≥1 ≥1 ≥1 ≥1

&

UXC>0.7UN ≥1

&
起动重合 ≥1
&

&

TD 0
手合加速准备

≥1

0 400

加速命令

& & & &

≥1

起动三重 ≥1

&
SW4(KC)

≥1 纵重方式 三重方式
≥1

先合投入压板 ≥1

0 120

合闸命令

&

&
无压满足
SW2(TQ)

& &

≥1

TS 0

≥1

重合闸充电 完成

同期满足 SW8(NGS) ≥1

&

TJSZD 0t

≥1 LA.B.C

&
沟通三跳 GST ≥1

& 跳闸命令

20 0 LQ

&

&

合于故障 后合放电

图 4.8 自动重合闸的动作逻辑框图 图中所用符号说明: TWJA、TWJB、TWJC: 分别为 A、B、C 相的跳闸位置继电器;  LA 、LB、LC: 分别为 A, B, C 相过流元件,起动值为 0.06In; LA,B,C: 起动值为 0.06In 过流元件,任一相动作时动作; LQ: 起动元件 ;  TA, TB ,TC: 分别为外部输入的 A、B、C 相跳闸信号;  CH1: 重合闸方式 1;  CH2: 重合闸方式 2;  SW1: 自动重合闸投退开关;  SW2: 检同期;  SW3: 检无压; SW4:三重不检; SW6:TWJ 起动单重;
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SW7:TWJ 起动三重; SW8:未充电沟通三跳; SW9:后合经检线路有压闭锁投入。 重合闸方式的选择 本装置可实现单相跳闸单合,多相跳闸不合的单相重合闸方式, 任何故障三跳三合的三相 重合闸方式,以及单相故障单跳单合, 多相故障三跳三合的综合重合闸方式等三种重合闸方式, 重合方式由重合闸方式端子 CH1, CH2 决定。另外本装置与 LFP-901A,902A 配合可实现特殊重 合方式。见功能表 4.1: 表 4.1 单重 CH1 CH2 0 0 三重 √ 0 综重 0 √ 停用 √ √

重合闸长期不投时, 应将装置方式开关 SW1 置“0”, 将重合闸退出。 重合闸由二种方式起动, 一是由线路保护跳闸起动重合闸, 二是由跳闸位置起动, 当投 入方式开关 SW6, SW7 时, 即分别为投入单相和三相跳闸位置起动重合闸。 重合闸的准备(重合闸的“充、放电” ) 为了避免多次重合闸, 必须在“充电”准备完成后才能起动合闸回路, 起动“充电”的条 件为: 跳闸位置继电器 TWJ 不动作,HHKK 为“1” (表示断路器处于合闸位置),同时起动回路 LQ 不动作,重合闸投入,满足其他相关条件时可起动“充电”, TCD 充电时间可整定。 重合闸“放电”的条件有: 1) 重合闸起动前压力不,作经延时 400ms 后, “放电” ; 2) 重合闸方式在退出位置, 即 CH1, CH2 同时为“1”, “放电” ; 3) 单重位置, CH1, CH2 同时为“0”时, 三个 TWJ 均动作,“放电” ; 4) 收到外部闭锁重合闸信号 BC 时立即“放电” ;  5) 合闸脉冲发出的同时“放电” ;  6) 当判断跳开相为永久故障时,延时 1 秒后“放电” ;  7) 当 CPU1 的失灵保护动作时立即“放电” ;  8) 收到外部发变三跳信号 TABC2 时立即“放电” 。 9)对后合断路器的 LFP-921B,当单重或三重时间已到(TD 或 TS) ,但后合延时(TYSzd) 未到,这之间如再收到线路保护的跳闸信号,立即放电不重合。这样,就可以确保, 先合断路器合于故障时,后合断路器不再重合。 (见图 4.8) 手动合闸 线路在断开状态时, TWJ 动作, 无电流, 线路无压,保护置手合加速,待断路器合上,经 1S 延时后,手合加速返回。手合加速输出加速接点 JSJ 给线路保护,手合于故障线路时,线 路保护加速跳闸。 由于目前大量应用的微机线路保护本身具备加速判别能力, 所以建议实际应用中, 此功能 不用。 单相重合
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当系统选择单相重合闸或综合重合闸方式时, 即 CH1 为“0”时,在单相故障时开放单相 重合闸)。 单相故障, 仅单相跳开时,也就是,装置收到单相跳闸接点(或单相 TWJ 动作),并当该接 点返回时, 起动单重时间 TD。 因本重合闸用于 1 1 断路器, 对应每条线路有二个断路器, 由外部“先合投入”压板可 2 设定其中一个断路器先合闸, 一次合闸脉冲时间 120ms。 选择另一个断路器为后合侧,经延时 TD+TYSzd 后发合闸脉冲。 三相重合 当选择三重或综重方式时, CH1、CH2 有一个且仅一个为“1”; 三相跳闸且断路器三相跳 开后, 起动三相重合闸, 可实现检同期, 检无压或不检直接重合三种方式。 方式开关 SW2 为检同期重合闸方式, 当线路和母线均为有压时,经检查同期,如同期动作起 动三重延时 TS, 其后与单重方式相同。 方式开关 SW3 为检无压重合闸方式, 当 VXL、VML 任一无压元件动作时, 认为无压条件满足, 起动三重延时 TS。特别要注意, 这里检无压方式和检查同期方式分别由 SW3, SW2 来整定,可 同时投入。 方式开关 SW4 为不作检查, 直接三重方式。 合闸加速 本装置考虑到有些线路保护仍依赖重合闸给出的合闸加速保护跳闸信号, 因此, 本装置在 合闸脉冲发出的同时给出合闸加速信号 400ms。  另外手动合闸时, 也给出 400ms 的加速信号。 手动合闸 SH 判据为, 在程序正常运行时(图 4.6), 处于未起动装态,若三个 TWJ 均在动作状态, 而三相均无电流, 同时检查线路三相无电 压时, 设一个准备手合标志, 起动元件起动后, 程序进入故障测量程序即可开放手合加速 400ms。 沟通三跳 a) 当本重合闸在投入状态(SW1=“1”),且控制字 SW10=“1”时, 只要重合闸在未充好电 状态, 即发沟通三跳 GSJ。 b) 重合闸为三重方式时,发沟通三跳 GSJ。 c) 重合闸置装置故障或直流电源消失,发沟通三跳节点 GSJ。 三相直跳 a) 当本重合闸在投入状态(SW1=“1”),且控制字 SW10=“1”时, 只要重合闸在放电状态, 装置收到任意跳闸接点时联切三相。 b) 当后合的重合闸控制字 SW11=“1”, 先合重合闸未合, 线路三相电压不能恢复, 因此, 经检有压后合的断路器不再合闸, 同时经延时 TJS 后直跳三相。见图 4.8。 4.8 交流电压断线 1)三相线路电压向量和大于 8 伏,起动元件不起动,延时 1.25 秒报 PT 断线。 2)CPU1 在控制字 GY 和 PL 同时为“0”时,不作 PT 断线检测;CPU2 在单重方式,停用方 式,或者控制字 TQ 和 UL 同时为“0”时,不作 PT 断线检测。 3)PT 断线时,将低功率因素元件,过电压元件和检同期,检无压元件退出,装置的其它功 能正常。 4) 三相线路电压恢复正常后,经 10 秒延时后全部恢复正常运行。 4.9 装置出口回路
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+24V QJ BJJ BSJ XTJ

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BSJ-3 XJH GSJ1 GSJ2 SLJ1 1-6 SLJ6 TJA1 1-3 TJA3

* BSJ 正常时励磁 HJ1 HJ2 JSJ TJB1 1-3 TJB3 TJC1 1-3 TJC3

BC1 TAJ1 BC2 BC3

SLJ1-1

BA8 SLJ2-1 BB3 BB4 HJ-2

BA2 AB9 AB10 GSJ1-1

TBJ1 TCJ1

BC4

SLJ2-2

BB5 BB6

跳相邻断路器及起动远跳

BC9

跳本断路器

BC5

BB7 BB8

GSJ2-1

TAJ2 BC6 TBJ2 TCJ2 BC7

AA7 AA8

SLJ3-2

BB9 BB10

GSJ2-2

AA9 AA10 BA7 BA8

SLJ4-1

BA3 BA4

BC8

SLJ4-2

BA5 BA6

JSJ-2

BA9 BA10

AC1 TAJ3 AC2

SLJ5-1

AC5 AC6

AA1

SLJ5-2 TBJ3 TCJ3 AC3 SLJ6-1 AC4 SLJ6-2 AB1 XJT-2 AB2 XJH-2 AB3

XJT-1 XJH-1 BSJ-1 BJJ-1 SLJ1-2 AA3 AA4 AA5 AA6

AC8 AC9 AC10 AC7 AC8 AB4 BSJ-2 AB5 BJJ-2 AB6

去中央信号

去中央信号

图 4.9 出口回路图  其中:  QJ: 起动继电器由 CPU3 的总起动元件动作起动;  BJJ: 异常报警信号, BJJ 动作, 表明有异常, 但装置仍具有部分或全部保护功能;  BSJ: 装置故障闭锁信号, BSJ 动作表明装置已停止工作;  XJT: 跳闸信号继电器, 带磁保持功能;  XJH: 合闸信号继电器, 带磁保持功能;  GSJ: 重合闸输出的沟通三跳继电器;  SLJ: 断路器失灵出口继电器;

去远动

AC7

AA2

加速线路保护

JSJ-1

勾通三跳

SLJ3-1

BC10

合闸出口

BA7

HJ-1

BA1

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 TJA、TJB、TJC: 分别为 A、B、C 相跳闸出口继电器;  HJ: 合闸继电器;  JSJ: 合闸(包括自动和手动合闸)加速继电器。  QJ、BJJ、BSJ、XJT、XJH、GSJ 由 24V 电源直接起动, 其它继电器的正电源都受 BSJ 和 QJ 的控制, 只有当装置运行正常, BSJ 未闭锁, 且 QJ 动作后才能起动开放。  5. 装置液晶显示符号的说明: 5.1 保护动作符号 1) TLT --- 单相联跳保护动作; 2) LTst --- 三相联跳保护动作; 3) TST --- 经整定值延时三跳出口动作; 4) TSL --- 经整定值延时失灵保护动作; 5) T2P --- 两相跳闸短延时联跳三相; 6) TSQ --- 经整定值延时死区保护动作; 7) BYZ --- 不一致保护动作; 8) TEN --- 充电保护动作(I、II 段动作) 9) CH --- 重合闸动作; 10)NPR --- 重合闸未充电/停用/三重方式/等由重合闸勾通的三相跳闸。 5.2 装置报警符号 1) RAM ,EPROM,EEPROM --- RAM,EPROM,EEPROM 区检测错误; 2) TWJ --- TWJ 接点与对应相电流同时存在; 3) CPU1 COMU,CPU2 COMU --- MONI 与 CPU1,CPU2 通讯错误; 4) VFC --- VFC 检测错误; 5) PT --- PT 断线报警; 6) DATA ERROR --- 数据检测错误; 7) EEPROM WR --- 写 EEPROM 错误; 8) OPT DC --- 光耦错误; 9) L0Q --- 零序电流长期起动; 10)TA,TB,TC,HJ --- 跳闸,合闸出口回路异常; 11) LQ --- 电流突变量长期起动。 装置报警经 10 秒延时后, 报警继电器 BJJ 动作,其中 EEPROM WR,TA,TB,TC,HJ 将 闭锁整套装置。 5.3 开关量输入符号 1)CH_1 --- 重合先合投入压板; 2)CD --充电保护投入压板 3)TWJA --- A 相跳闸位置接点; 4)TWJB --- B 相跳闸位置接点; 5)TWJC --- C 相跳闸位置接点; 6)TA --- A 相跳闸接点;

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7)TB --- B 相跳闸接点; 8)TC --- C 相跳闸接点; 9)TRABC1 --- 线路保护三相跳闸接点; 10) TRABC2 --- 发电机,变压器,过压或远跳保护三相跳闸接点; 11) HYJ --- 合闸压力降低接点; 12) BCH --- 闭锁重合闸接点; 13) CH1,CH2 --- 重合闸方式接点。 6. 使用和安装 6.1 输入输出端子  装置的输入输出接线端子图见图 6.1。  装置的电压及接点的输入输出采用 30 线转插件。  图中 A, B 二插头是输出接点, C 为输入交流电压和开关量, DD为电流端子及直流电 源端子, EE为 RS232 串行接口, FF 为串行打印机。 

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EE 1 2
TXD

与PC通讯 6 7 8 9

3
RXD

4

5
GND

A EE B

C
1

FF 2
TXD

(去打印机) 6 7
BUSY

3

4

5
GND

8

9

FF 各输出、输入 端子排列示意图 DD
1 IA

DD 交流电流输入、直流电源输入
2 IB 3 IC 4 I0 5 6 7 8 9 10 DC11 12 地

IA' IB' IC' I0' DC+

A NO. A 公共 B 1 2
XJT-1 XJT-2

3 去远动
XJH-1

4
BSJ-1

5
BJJ-1

6
SLJ-1

7

8

9

10 GSJ2-2

GSJ2-1 勾通三跳 失灵出口

跳合闸信号
XJH-2

报警信号
BJJ-2 BSJ-2

重合闸出口
HJ-2

公共 C 公共

公共
TJC-3 TJB-3

SLJ6-2

SLJ5-1 失灵出口 B

SLJ5-2 失灵出口

SLJ6-1 失灵出口

TJA-3

跳闸出口

NO. A

1 HJ-1

2

3

4 SLJ4-1

5 SLJ4-2

6

7 JSJ-1

8

9

10 JSJ-2

重合闸出口 B SLJ1-1 失灵出口 C 跳闸 出口 公共 一组
TJA-1

失灵出口 SLJ2-1 失灵出口
TJC-1 TJB-1

失灵出口 SLJ2-1 失灵出口 跳闸 出口 二组 公共 C

加速线路1 SLJ3-1 失灵出口
TJB-2 TJC-2

加速线路2 SLJ3-2 失灵出口 GSJ-1 勾通三跳

TJA-2

NO. A

1

2

3 TWJA TRC 重合 先合

4 TWJB TRABC1 线路 三跳 低 气压

5 TWJC 复归 信号 闭锁 重合

6 对 时 打 印 TRABC2 发变 三跳

7 UNX

8 UCX

9 UBX

10 UAX

输入 投充电 公共 保护 TRA TRB

B

C

CH1

CH2

UNM

UAM

  

图 6.1 输入输出端子图

6.2 结构与安装  装置为单层 4U 标准机箱, 用嵌入式安装于保护屏上, 机箱结构和屏面开孔图分别见图 6.2.a 和图 6.2.b
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436

5 32

177.8

101.6

南瑞继电保护公司

4-

6.8

465 482

 图 6.2.a 机箱结构图 
450 101.6 465

  图 6.2.b 屏面开孔图  6.3 装置面板布置图  图 6.3 是面板布置图, 其中:  1) DC 为直流逆变电源, 设有电源监视灯;  2) AC 为交流电压、电流输入模件;  3) OPT 光耦模件, 将输入开关量信号经光电隔离输入到装置内部;  4) VFC 为电压频率变换器, 将交流模拟量电压转换成相应的频率信号, 5 为试验电 流, 电压输入端;  5) CPU1 为断路器失灵保护, 三相不一致保护和死区保护, OP 为运行正常监视灯, DX 为 PT断线报警;  6) CPU2 自适应自动重合闸, OP 为运行正常监视灯, CD 是重合闸 “充电” 指示灯,“充 电”时间到灯亮;  7) MONI 为管理 CPU;  其 1 是四行液晶显示器, 正常运行时, 显示当前时间, 测量电流电压的幅值和相位。

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 其 2 是 9 位小键盘, 用以查寻和修改定值, 检查装置内状态等。  其 3 是保护定值换档拨轮开关, 共 0~8 九组定值。 另一档 9 是专供由串行口与上位 机联系, 由远方修改整定值使用。  其 4 为一个二投切换开关, 正常运行时应置运行位置, 当修改定值时, 除通过键盘 修改外, 必须将此开关置修改位置, 新的定值才能进入装置。

OP

OP DX

OP CD

LFP-921B

OP TA TB TC CH

DC


AC

OPT VFC CPU1 CPU2

MONI

SIG

OUT1 OUT2

   图 6.3 面板布置图   8) SIG 为信号及转换模件, OP 为装置正常运行监视灯, TA、TB、TC 为保护跳闸信 号, CH 为重合闸信号;  9) OUT1、OUT2 为各输出继电器。 7. 整定方法及用户选择 装置的定值单见表 7.1~7.4 7.1 装置运行额定值  表 7.1 是保护运行的额定值。定值单中的定值均为二次值。 表 7.1 LFP-921B 断路器保护装置运行额定值 序号 定值名称 定值符号 典 型 值 整定值 1 额定电流 In 5A(1A) 2 额定电压 Vn 57.7V/相 3 系统频率 F 50Hz(60Hz)  注意: 下面各定值单中的定值按 In=5A 给出, 括号()中是对应于 In=1A 时的定值范围。 7.2 管理机(MONI)定值单  管理机的定值单如表 7.2 所示 7.2.1 I0qzd: 零序过流起动元件定值, 按躲过稳态最大零序不平衡电流整定, 定值取 0.1 到 0.5In, 级差 0.01In。  7.2.2 LINE: 系统中的断路器编号。
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 7.2.3 ADDR: 由变电站监控装置识别的装置编号,在 0 至 255 范围内任意设定。 7.2.4 方式控制字 SW:  PRN: 为打印控制字, 当为“1”时, 被保护线路发生故障后待保护整组复归后自动起动打 印故障报告。如为“0”时, 则由人工按下打印按钮后才起动打印报告。

序号 1 2 3 4

表 7.2 LFP-921B 装置管理机整定单 定值名称 定值符号 整 定 范 围 整定值 零序起动电流 I0Qzd 0.5~2.5A(0.1~0.5A) 线路编号 LINE (根据实际系统编号) 地址码 ADDR 0~255 运行方式控制字: PRN: 为“1”时自动打印故障报告, 为“0”时手动启 动打印按钮。

7.3 LFP-921B 断路器保护(CPU1)定值单 LFP-921B 断路器保护定值单如表 7.3 所示 表 7.3 LFP-921B 装置 CPU1 定值单 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 定值名称 失灵保护过流元件高定值 失灵保护过流元件低定值 零序起动电流定值 失灵零序过流定值 三相不一致零序过流定值 死区保护过流定值 充电保护过流Ⅰ段定值 充电保护过流Ⅱ段定值 低功率因素过流定值 负序过流整定值 不一致时间整定值 三相跳闸时间整定值 失灵保护时间整定值 死区保护时间整定值 充电保护Ⅰ段定值 充电保护Ⅱ段定值 低功率因素角整定值 定值符号 SLHzd SLLzd I0Qzd L01 L02 LSQzd ICD1 ICD2 IPLzd I2zd TBYZ TST TSL TSQ TCD1 TCD2 PLzd 整 定 范 围 0.5~50A(0.1~10A) 0.5~50A(0.1~10A) 0.5~2.5A(0.1~0.5A) 0.5~50A(0.1~10A) 0.5~50A(0.1~10A) 0.5~50A(0.1~10A) 0.5~50A(0.1~10A) 0.5~50A(0.1~10A) 0.5~50A(0.1~10A) 0.5~50A(0.1~10A) 0.01S~6S 0.01S~6S 0.01S~6S 0.01S~6S 0.01S~6S 0.01S~6S 45°~90° 整定值

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CPU1 运行方式控制字(某位=1, 对应功能投入) (1) L0SL (经零序电流开放的失灵保护投入) (2) BYZ (不一致保护投入) (3) LT (联跳投入) (4) PL (低功率因素起动和经低功率因素开放的发变三跳失灵投入) (5) ST0 (经零序电流开放的发变三跳失灵保护投入) (6) BYZ0 (不一致保护经零序电流闭锁开放) (7) I2 (经过负序过流开放的发变三跳失灵保护投入) (8) SQ (死区保护投入) (9) CDBH1 (充电保护Ⅰ段投入) (10) CDBH2 (充电保护Ⅱ段投入)

 7.3.1 SLHzd: 失灵保护过流继电器高定值。  7.3.2 SLLzd: 失灵保护过流继电器低定值。  7.3.3 I0Qzd: 零序过流起动元件定值, 按躲过最大零序不平衡电流整定, 与管理机零 序起动值一致,定值范围 0.1In 到 0.5In, 级差 0.01In。  7.3.4 L01: 失灵保护零序过流继电器定值。  7.3.5 L02: 不一致保护零序过流继电器定值。  7.3.6 TBYZ: 不一致保护时间整定值。  7.3.7 TST: 联跳三相时间整定值。  7.3.8 TSL: 失灵保护时间整定值。  7.3.9 PLzd: 低功率因素元件, 角度整定值。  7.3.10 CPU1 方式控制字 SW:运行方式字在定值输入时输入, 用作保护运行功能的切换, 表 7.3 已对各位功能作了说明。 LFP-921B 装置断路器保护与原 LFP-921B 相比,CPU1 增加了充电保护功能。 充电保护用两段电流和时间定值均可设置的带延时的电流保护实现。电流取自本断路器 CT,与断路器失灵保护共用。 充电保护可经充电保护投入压板及整定值中充电保护投入控制字投退。

7.4 重合闸(CPU2)定值单  重合闸定值单如表 7.5 所示 表 7.4 LFP-921B 装置 CPU2 定值单 序号 定值名称 1 零序起动电流整定值 2 后合重合闸延时整定值 3 充电时间整定值 4 后合侧不合, 跳闸延时整定值 5 单重时间整定值 6 三重时间整定值 7 检同期角度整定值

定值符号 I0Qzd TYSzd TCDzd TJSzd TD TS DGCH

整 定 范 围 0.5~2.5A(0.1~0.5A) 0.01S~6S 0.01S~25S 0.01S~6S 0.01S~6S 0.01S~6S 0°~90°

整定值

15S

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CPU2 运行方式控制字(某位=1, 对应功能投入) (1) CH (重合闸投入) (2) TQ (检同期投入) (3) UL (检无压投入) (4) KC (三重不检投入) (5) M_BR (线-线串中开关设置投入) (6) TWJD (TWJ 起动单重投入) (7) TWJS (TWJ 起动三重投入) (8) NGS (未充电沟三投入) (9) UH (后合经检线路有压投入)

 7.4.1 I0qzd: 零序过流起动值, 按躲过最大零序不平衡分量整定, 与管理机零序起动 值一致。  7.4.2 TYSzd: 线路一端重合闸后合断路器增加的延时整定值。  7.4.3 TCDzd: 一次重合闸充电时间整定值, 建议整定为 15S。 7.4.4 TJSzd: 后合侧不合,跳闸延时整定值, 后合重合闸在检线路有压闭锁投入时, 如不满足重合条件,则经 TJSzd 延时跳三相, 整定值应大于后合延时整定值 TYSzd。  7.4.5 TD: 单相重合时间整定值。  7.4.6 TS: 三相重合时间整定值。  7.4.7 DGCH: 检同期合闸角度整定值。  7.4.8 CPU2 运行方式控制字 SW:运行方式字在定值输入时输入, 用作 CPU2 运行功能的 切换, 表 7.5 已对各位功能作了说明。 对于 SW5,M_BR 为线-线串中开关设置控制字,即 LFP-921B 对应断路器为线-线串中开关时, SW5 为“1”, 其它情况为“0” 。 8. 用户注意事项 8.1 订货参数的选择  1) 直流电源电压  2) 交流电流额定值 8.2      ======================================================================= 南瑞继电保护有限责任公司保留在未通知用户的情况下对本说明书更改的权利。 如果用户在装置设计、安装、运行和维护过程中遇到在说明书中尚未充分阐述的特殊问 题,请与南瑞继电保护有限责任公司联系。 开箱与储存 1) 装置到货后首先检查装置是否有损坏, 如果运输原因则向承运部门索赔。 2) 开箱后应当即核对箱内的物件是否与装箱单相符 3) 装置在储存时应置于原包装箱中, 并放置于干燥, 阴凉, 通风处。

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1. 适用范围………………………………………………………………………1 2. 装置的主要性能及特点………………………………………………………1 3. 技术数据………………………………………………………………………1 4. 装置原理………………………………………………………………………4 4.1 装置的整体构成……………………………………………………………4 4.2 交流输入电流电压接线说明………………………………………………4 4.3 各 CPU 的作用………………………………………………………………5 4.3 装置的总起动元件…………………………………………………………5 4.4 保护的程序结构……………………………………………………………5 4.6 断路器保护部分(CPU1)……………………………………………………6 4.7 自动重合闸部分(CPU2)……………………………………………………11 4.8 交流电压断线………………………………………………………………15 4.9 装置出口回路………………………………………………………………16 5. 装置液晶显示符号的说明……………………………………………………17 6. 使用和安装……………………………………………………………………18 6.1 输入输出端子………………………………………………………………18 6.2 结构与安装…………………………………………………………………19 6.3 装置面板布置图……………………………………………………………20 7. 整定方法及用户选择…………………………………………………………21 7.1 装置运行额定值……………………………………………………………21 7.2 管理机(MONI)定值单………………………………………………………21 7.3 断路器保护(CPU1)定值单…………………………………………………22 7.4 重合闸(CPU2)定值单………………………………………………………23 8. 用户注意事项…………………………………………………………………24

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L F P - 921B / B 断路器失灵保护及自动重合闸装置  技术说明书 
           

NARI-南瑞继电保护有限责任公司
中国,南京 一九九九年十月
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NSR-321断路器保护装置技术使用说明书V2.03(适用于国网新六统一)_电力/水利_...自动重合闸 ......

RCS921A断路器及重合闸_图文.ppt

三相不一致保护、死区保 护、充电保护和自动重合闸...“沟通三跳”信号或在线路保护装置投入“沟通三 跳...LFP-921B 断路器保护及自... 26页 1下载券 RCS...

自动重合闸漏电保护断路器_图文.doc

自动重合闸功能漏电保护断路器 使用说明书 广东佛...手动分合:带手柄装置,可手动分合闸。检修时,确保...分合闸 试验按钮 5.3 面板介绍 5.3.1 A: B:...

继电保护打印信息和故障操作_图文.doc

B 出口 N 端子跳 C 出口 P 端子跳 C 出口 M 端子跳三相 重合闸后备三跳...CF1 合闸于故障线路(手合及重合) LFP-921 断路器保护及自动重合闸装置 1....

断路器保护详细资料_图文.ppt

断路器保护的调试方法 ?自动重合闸 ?断路器保护装置...RCS921A装置 ? 组成装置的插件 ? 显示面板(LCD )...可参考技 术说明书); 装置面板上相应跳闸灯亮,...

自动重合闸装置_图文.ppt

1.5 自动重合闸与继电保护的配合 1.1 自动重合闸的概念 ? Apparatus AutoReClose 自动重合闸装置(ARC或AAR)是将因故障跳开 后的断路器按需要自动投入的一种...

500kV断路器保护及T区保护讲解_图文.ppt

一、断路器保护配置的类型 ? RCS-921A 是由微机实现的数字式断路器 保护自动重合闸装置, 装置功能包括断路 ? 器失灵保护、三相不一致保护、死区保护、 充电...

自动重合闸的作用及要求.doc

因此,在电力系统中采用了自动重合闸装置,即是当断路器由继电保护动作 或其它非人工操作而跳闸后,能够自动控制断路器重新合上的一种装置. 二,重合闸在电力系统中...

大盈江水电站继电保护规程.doc

RCS-921A 型断路器保护及自动重合闸装置使用说明书 2.5.9 南瑞继保公司的 LFP922B 型数字式短引线保护装置使用说明书 2.5.10 南瑞继保公司的 PRC02D57 超...